| infotek |
2024-11-11 07:54 |
基于SLM光束整形系统中光学系统像差的研究
空间光调制器(SLM.0003 v1.0) ~U"puEftbs 应用示例简述 *L7&P46 1. 系统细节 /&1FgSARK 光源 Esx"nex — 高斯激光束 Y=0D[o8 组件 b`:n i
— 反射型空间光调制器组件及后续的2f系统 '9@} =pE — 不同的傅里叶透镜设计(球面,非球面) 具有不同的性能和像差 CNU,\>J@$ 探测器 IP<]a5 — 视觉感知的仿真 -|_#6-9 — 高帽,转换效率,信噪比 &gGh%:`B 建模/设计 \MhSIlM# — 场追迹: &}}UdJ` 基于不同性能傅里叶透镜的SLM光束整形系统的性能评估。 gp<XTLJ@> ('z:XW96 2. 系统说明 "t)$4gERK AL{iQxQ6
_;mA(j 'm^]X3y* 3. 建模&设计结果 }eAV8LU 0[ZB ^ 不同真实傅里叶透镜的结果: *X /i< |)*9BN
hem>@Bp'V 7{lWg x 4. 总结 43,baeG 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 37b6w6{D : G'a"%x 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 VHm.uL_UW 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 1hY%ZsjC a0&L,7mu<' 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 kgHZaQnD Ou`;HN;[ 应用示例详细内容 ` >loleI H X{K5 + 系统参数 n0QHrIf{ `ES+$ O> 1. 该应用实例的内容 y!c<P,Lt3f WP{U9YF2 >dJ[1s] wGw<z[:f Q7]bUPDO 2. 仿真任务 H8kB.D[7Q MZ?+I~@ 在之前的案例中,采用了理想的傅里叶光学系统(2f系统)。在接下来的工作中,使用真实的透镜进行替换,该透镜存在多种光学像差。 2f6BZ8H+Z 2cjbb kq 3. 参数:准直输入光源 n_(f"Uv hkOFPt&
d&lT/S ~^PNMZk 4. 参数:SLM透射函数 O^n\lik }.1}yz^y
<v!jS=T 5. 由理想系统到实际系统 J"-/ok(<@ |AXV4{j_i zY2x_}#Q\" 用真实的傅里叶透镜代替理想2f系统。 vdh[%T,& 因此会产生像差,像差由所用系统的性能决定。 gZBb/< 对于真实透镜系统的描述,需要必要的耦合参数。 hka%!W5 实际系统可这样选择:有效焦距有2f系统相近。 vVZ+u4y 表格中的参数与之前采用的2f系统理想指标一致。 ?{P$|:ha
A;k#8&; {e5-
X%5 `B2Wu y@SI )&D
应用示例详细内容 b7y#uL1AE -p"}K~lt: 仿真&结果 7m %[$X` J!}\v=Rn 1. VirtualLab中SLM的仿真 :`>tCYy; d@tf+_Ih 由于可以嵌入组件,VirtualLab可以轻松的实现反射系统(如反射镜,真实透镜等)。 Y$#6%`*#>n 以一个真实的系统(双凸球面透镜)作为傅里叶透镜。 dA^{}zZu 为优化计算加入一个旋转平面 Jpc% i8 k7&
cc|y Q!r&vQ/g 2St<m-& 2. 参数:双凸球面透镜 KAi_+/]K_ Dw>)\\n{Kl `.Zm}' 首先,使用一个具有相同曲率半径的双凸球面透镜。 #.vp\W 由于对称形状,前后焦距一致。 IgRi(q^b- 参数是对应波长532nm。 q VavP6I 透镜材料N-BK7。 D< kf/hj 有效焦距可通过VirtualLab中的透镜计算器进行计算。 2PSkLS&IM v(6[z)A0
lbGPy'h<rt &-!$qUli
BSy{"K*M ; K,5qs 3. 结果:双凸球面透镜 pWn]$HaoG )3O#T$h KE~.f( 生成的礼帽光束是一个干涉图案的叠加,干涉图案的出现时由于像差造成的。 8Zy*#[- 较低的转换效率(56.8%)和信噪比。 f@q.kD21 一个对称双凸系统不能提供合适的传输性能。 0+[3>N y0 ^*+j7A.n
{c~w
Ms# FLZ9Rg
?2R!n"m-d 4. 参数:优化球面透镜 lANi$
:aE C+>mehDC_G A'Z!l20_ 然后,使用一个优化后的球面透镜。 h6bvUI+|h 通过优化曲率半径获得最小波像差。 Vk*XiEfKm> 优化获得不同曲率半径,因此是一个非对称系统形状。 &kn?=NW 透镜材料同样为N-BK7。 q(csZ\e= !1K.HdK Y;iI=U 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 C(UWir3mW? ROvY,-?
.wUnN8crQ qu!x#OY+ 5. 结果:优化的球面透镜 um%s9 I8 [
* }gFa9M< 由于球面像差,再次生成一个干涉图样。 g-,lY| a 转换效率(68.6%)和信噪比一般。 yMzy!b Ky 一个优化的球面系统同样不能提供合适的传输性能。 ,\i,2<hz.
,1cpV|mAr
`z.sWF|f!O -SLk8x 6. 参数:非球面透镜 !vVW8hbp j+S&5C/{ 2Dt^W.! 第三,从Asphericon中选择一个非球面透镜(类型:A25-50LPX)整合到SLM系统。 k<Xb<U 非球面透镜材料同样为N-BK7。 4=`1C-v?q 该透镜从VirtualLab的透镜库中导入。 &y7=tEV 4F6I7lu 关于使用VirtualLab进行透镜优化的更多信息参考示例BDS.0003 TXT<6( /|#2ehE xi4b;U j
mM2I .r&CIL> 7. 结果:非球面透镜 Z\]LG4N? Bn%?{z) he@Y1CY 生成期望的高帽光束形状。 mkPqxzxbrL 不仅如此,转换效率(90.8%)和信噪比都非常好。 >e(@!\ x 非球面透镜以几乎零像差将SLM函数转换成高帽光束。 $FDGHFM `:R9M+
OX
pAqPHD=
Nf2lw]-G4 2yD ?f8P4 8. 总结 [6
"5 基于采用傅里叶光学的SLM光束整形系统的性能研究。 8e
?9:VM] N)a5~<fBG 理想光学系统采用2f系统代替具有透镜像差的真实透镜。 %rf6> 分析由不同球面和非球面的性对高帽光束质量的影响。 |/c-~|% 5\O&pz@D 光束整形应用需要高性能和低像差的光学系统,如非球面系统。 nv7)X2jja h,-i\8gq 扩展阅读 :8hX kQ ux*G*QZ 扩展阅读 !6sR|c"~j 开始视频 6' \M:'<0e - 光路图介绍 k2 _y84;D 该应用示例相关文件: ;%i-:<ac - SLM.0001:用于生成高帽光束的SLM位相调制器设计 a+CJJ3T- - SLM.0002:空间光调制器位像素处光衍射的仿真 <lU(9)
L;&
|
|